TW201533461A - 以自我組合之單層鈍化導電圖形的方法 - Google Patents

以自我組合之單層鈍化導電圖形的方法 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種方法，其包括在基板上安置導電圖形。將自我組合之單層施加至該導電圖形之暴露部分上。該等自我組合之單層自我組織且結合至該導電圖形之該等暴露部分上。清潔該基板。

Description

以自我組合之單層鈍化導電圖形的方法
具備觸控式螢幕之系統允許使用者藉由觸摸或示意動作來控制系統之各個態樣。舉例而言，使用者可藉由為由觸控式感測器感測之觸摸或示意動作來直接與描繪在顯示裝置上之目標互動。觸控式感測器典型地包括安置在基板上經配置以感測觸摸的導電線之圖形。
觸控式螢幕通常見於消費型系統、商業系統及工業系統中，該等系統包括(但不限於)智慧型手機、平板電腦、膝上型電腦、桌上型電腦、印刷機、監測器、電視、電氣設備、查詢一體機、影印機、桌上型電話、汽車顯示系統、便攜式遊戲裝置及遊戲控制台。
根據本發明之一或多個具體實例的一個態樣，一種方法包括在基板上安置導電圖形。將自我組合之單層施加至該導電圖形之暴露部分上。該等自我組合之單層自我組織且結合至該導電圖形之該等暴露部分上。清潔該基板。
本發明之其他態樣將自以下實施方式及申請專利範圍而變得顯而易見。
【發明詳細說明】
參考附圖詳細描述本發明之一或多個具體實例。出於一致性，各種圖式中之類似元件由類似參考編號指示。在本發明之以下實施方式中，闡述具體細節以提供對本發明之透徹理解。在其他情況下，不描述對一般熟習此項技術者而言熟知之特徵，以避免混淆本發明之描述。
圖1顯示根據本發明之一或多個具體實例的觸控式螢幕100的橫截面。觸控式螢幕100包括顯示裝置110。顯示裝置110可為液晶顯示器(Liquid Crystal Display；「LCD」)、發光二極體(Light-Emitting Diode；「LED」)、有機發光二極體(Organic Light-Emitting Diode；「OLED」)、主動矩陣有機發光二極體(Active Matrix Organic Light-Emitting Diode；「AMOLED」)、平面轉換(In-Plane Switching；「IPS」)或適用作觸控式螢幕應用或設計之一部分的其他類型之顯示裝置。在本發明之一或多個具體實例中，觸控式感測器130可與顯示裝置110重疊。在某些具體實例中，光學透明黏著劑或樹脂140可將觸控式感測器130之底面結合至顯示裝置110的頂面或面向使用者之側面上。在其他具體實例中，隔離層或氣隙140可自顯示裝置110的頂面或面向使用者之側面分離觸控式感測器130之底面。保護鏡片150可與觸控式感測器130重疊。保護鏡片150可由玻璃、塑膠、薄膜或其他材料構成。在某些具體實例中，光學透明黏著劑或樹脂140可將保護鏡片150之底面結合至觸控式感測器130的頂面或面向使用者之側面上。在其他具體實例中，隔離層或氣隙140可分離保護鏡片150之底面與觸控式感測器130的頂面或面向使用者之側面。保護鏡片150之頂面面向使用者，且保護觸控式螢幕100之底層組件。一般熟習此項技術者將認識到，根據本發明之一或多個具體實例，可使用其他具體實例，包括其中觸控式感測器整合在顯示裝置110堆疊中的彼等具體實例。
圖2顯示根據本發明之一或多個具體實例的具備觸控式螢幕之計算系統200的示意圖。計算系統200可為消費型計算系統、商業計算 系統或工業計算系統，包括(但不限於)智慧型手機、平板電腦、膝上型電腦、桌上型電腦、印刷機、監測器、電視、電氣設備、查詢一體機、自動櫃員機、影印機、桌上型電話、汽車顯示系統、攜帶型遊戲裝置、遊戲控制台、或適合與觸控式螢幕100一起使用之其他應用或設計。
計算系統200可包括一或多個印刷電路或撓曲電路(flex circuit)(圖中未示)，在該等電路上可安置一或多個處理器(圖中未示)及系統記憶體(圖中未示)。該一或多個處理器各自可為能夠執行軟體指令之單核處理器(圖中未示)或多核處理器(圖中未示)。多核處理器典型地包括安置在同一物理晶片(圖中未示)上之複數個處理器核心，或安置在安置於同一機械封裝(圖中未示)內之多個晶片(圖中未示)上的複數個處理器核心。計算系統200可包括一或多個輸入/輸出裝置(圖中未示)、一或多個局部儲存裝置(圖中未示)(包括固態記憶體、固定磁碟機、固定磁碟機陣列或任何其他非暫時性電腦可讀取媒體)、一個網路介面裝置(圖中未示)、及/或一或多個網路儲存裝置(圖中未示)(包括網路連接之儲存裝置及基於雲之儲存裝置)。
在某些具體實例中，觸控式螢幕100可包括顯示裝置110及與顯示裝置110之可視區之至少一部分重疊的觸控式感測器130。在其他具體實例中，觸控式感測器130可整合在顯示裝置110中。控制器210電驅動觸控式感測器130之至少一部分。觸控式感測器130感測觸摸(電容、電阻、光或聲波)且將對應於所感測之觸摸的資訊傳送至控制器210。在典型應用中，可藉由控制器210來配置對觸摸之感測進行量測、調諧及/或過濾的方式。另外，控制器210可基於所感測之一次觸摸或多次觸摸來識別一或多個示意動作。控制器210為主機220提供對應於所感測之一次觸摸或多次觸摸的觸摸或示意動作資訊。主機220可以適當方式使用此觸摸或示意動作資訊作為使用者輸入且以適當方式作出反應。以此方式，使用者可藉由觸 控式螢幕100上之觸摸或示意動作來與計算系統200互動。在某些具體實例中，主機220可為上面安置有一或多個處理器(圖中未示)的一或多個印刷電路或撓曲電路(圖中未示)。在其他具體實例中，主機220可為經配置成與顯示裝置110及控制器210介接的計算系統200之子系統或任何其他部分。
圖3顯示觸控式感測器130作為根據本發明之一或多個具體實例的觸控式螢幕100之一部分的功能表示。在某些具體實例中，觸控式感測器130可被視為以網狀柵極形式排列的複數個行線310及複數個列線320。行線310之數目及列線320之數目可不相同，且可基於應用或設計而變化。行線310與列線320之明顯交叉點可被視為觸控式感測器130之獨特可定址位置。在操作中，控制器210可電驅動一或多個列線320，且觸控式感測器130可感測在一或多個行線310上的藉由控制器210取樣之觸摸。一般熟習此項技術者將認識到，行線310及列線320之作用可顛倒，以使得控制器210電驅動一或多個行線310，且觸控式感測器130感測在一或多個列線320上的藉由控制器210取樣之觸摸。
在某些具體實例中，控制器210可藉由掃描過程而與觸控式感測器130介接。在此具體實例中，控制器210可電驅動所選擇之列線320(或行線310)且藉由量測例如各交叉點處之電容來對與該所選擇之列線320(或該所選擇之行線310)交叉的行線310(或列線32)進行取樣。此過程可繼續經過所有列線320(或所有行線310)，以使得在預定間隔處的觸控式感測器130之各獨特可定址位置處量測電容。控制器210可允許視特定設計或應用之需要而調節掃描速率。一般熟習此項技術者將認識到，根據本發明之一或多個具體實例，上文所論述之掃描過程亦可與其他觸控式感測器技術、應用或設計一起使用。
在其他具體實例中，控制器210可藉由中斷所驅動之過程而 與觸控式感測器130介接。在此具體實例中，觸摸或示意動作對控制器210產生中斷，其觸發控制器210在預定間隔處對其自身暫存器(儲存有自觸控式感測器130取樣的所感測之觸摸資訊)中之一或多者進行讀取。一般熟習此項技術者將認識到，根據本發明之一或多個具體實例，觸控式感測器130感測觸摸或示意動作及控制器210對觸摸或示意動作進行取樣的機制可基於應用或設計而變化。
圖4A顯示根據本發明之一或多個具體實例在透明基板410之相對側面上安置有導電圖形420及430的觸控式感測器130的橫截面。在某些具體實例中，觸控式感測器130可包括安置在透明基板410之頂面或面向使用者之側面上的第一導電圖形420及安置在透明基板410之底面上的第二導電圖形430。
圖4B顯示根據本發明之一或多個具體實例在第一透明基板410上安置有第一導電圖形420且在第二透明基板410上安置有第二導電圖形430的觸控式感測器130的橫截面。在某些具體實例中，觸控式感測器130可包括安置在第一透明基板410之頂面或面向使用者之側面上的第一導電圖形420及安置在第二透明基板410之底面上的第二導電圖形430。第一透明基板410之底面可在預定對準處與第二透明基板410之頂面重疊。在某些具體實例中，第一透明基板410可藉由疊層法(圖中未示)而結合至第二透明基板410上。在其他具體實例中，第一透明基板410可藉由光學透明黏著劑或樹脂140而結合至第二透明基板410上。在另其他具體實例中，第一透明基板410及第二透明基板410可固定在適當位置處，且在第一透明基板410之底面與第二透明基板410之頂面之間可存在隔離層或氣隙140。
圖4C顯示根據本發明之一或多個具體實例在第一透明基板410上安置有第一導電圖形420且在第二透明基板410上安置有第二導電圖形430的觸控式感測器130的橫截面。在某些具體實例中，觸控式感測器 130可包括安置在第一透明基板410之頂面或面向使用者之側面上的第一導電圖形420及安置在第二透明基板410之頂面上的第二導電圖形430。第一透明基板410之底面可在預定對準處與安置在第二透明基板410之頂面上的第二導電圖形430重疊。在某些具體實例中，第一透明基板410可藉由疊層法(圖中未示)而結合至第二透明基板410上。在其他具體實例中，第一透明基板410可藉由光學透明黏著劑或樹脂140而結合至第二透明基板410上。在另其他具體實例中，第一透明基板410及第二透明基板410可固定在適當位置處，且在第一透明基板410之底面與安置在第二透明基板410之頂面上的第二導電圖形430之間可存在隔離層或氣隙140。
圖4D顯示根據本發明之一或多個具體實例在第一透明基板410上安置有第一導電圖形420且在第二透明基板410上安置有第二導電圖形430的觸控式感測器130的橫截面。在某些具體實例中，觸控式感測器130可包括安置在第一透明基板410之底面上的第一導電圖形420及安置在第二透明基板410之頂面上的第二導電圖形430。安置在第一透明基板410之底面上的第一導電圖形420可在預定對準處與安置在第二透明基板410之頂面上的第二導電圖形430重疊。在某些具體實例中，第一透明基板410可藉由疊層法(圖中未示)而結合至第二透明基板410上。在其他具體實例中，第一透明基板410可藉由光學透明黏著劑或樹脂140而結合至第二透明基板410上。在另其他具體實例中，第一透明基板410及第二透明基板410可固定在適當位置處，且在安置在第一透明基板410之底面上的第一導電圖形420與安置在第二透明基板410之頂面上的第二導電圖形430之間可存在隔離層或氣隙140。
一般熟習此項技術者將認識到，根據本發明之一或多個具體實例，第一導電圖形420及第二導電圖形430之安置可顛倒。一般熟習此項技術者亦將認識到，上述具體實例以及其他具體實例可用於其中觸控式感 測器130整合在顯示裝置(例如圖1或圖2之顯示裝置110)中的應用。因此，一般熟習此項技術者將認識到，除上述具體實例之外，其他堆疊(包括基板及/或導電圖形之數目、類型及組織變化的彼等堆疊)亦處於本發明之一或多個具體實例的範疇內。
導電圖形(例如第一導電圖形420或第二導電圖形430)可藉由適合於在基板上安置導電線特徵特徵之任何方法而安置在一或多個透明基板410上。適合之方法可包括例如印刷法、基於真空之沈積法、溶液塗佈法、或固化/蝕刻法，該等方法在基板上形成導電線或特徵，或在基板上形成種子線(seed line)或特徵，該等源線或特徵可經進一步加工而在基板上形成導電線或特徵。印刷法可包括柔版印刷(包括導電墨水之柔版印刷及催化性墨水之柔版印刷，該等墨水藉由無電電鍍過程而金屬化)、凹版印刷、噴墨印刷、輪轉印刷或印模印刷。沈積法可包括基於圖形之沈積、化學氣相沈積、電沈積、磊晶術、物理氣相沈積或澆鑄。固化/蝕刻法可包括基於光學或UV之光微影術、電子束/離子束微影術、x射線微影術、干涉微影術、掃描探針微影術、壓印微影術或磁微影術。一般熟習此項技術者將認識到，根據本發明之一或多個具體實例，可使用適合於在基板上安置導電線或特徵之任何方法。
關於透明基板410，透明意謂可見光之透射的透射率為85%或更大。在某些具體實例中，透明基板410可為聚對苯二甲酸伸乙酯(polyethylene terephthalate；「PET」)、聚萘二甲酸伸乙酯(polyethylene naphthalate；「PEN」)、纖維素乙酸酯(cellulose acetate；「TAC」)、環脂族烴(cycloaliphatic hydrocarbons；「COP」)、雙軸向定向聚丙烯(bi-axially-oriented polypropylene；「BOPP」)、聚酯、聚碳酸酯、玻璃或其組合。在其他具體實例中，透明基板410可為適用作其上可安置導電圖形之基板的任何其他透明材料。一般熟習此項技術者將認識到，根據本發明之一或多個具體實例， 透明基板410之組成可基於應用或設計而變化。
圖5顯示根據本發明之一或多個具體實例安置在透明基板(例如透明基板410)上之第一導電圖形420。在某些具體實例中，第一導電圖形420可包括由安置在透明基板(例如透明基板410)之側面上的沿第一方向定向之複數個平行導電線510及沿第二方向定向之複數個平行導電線520形成的網狀物。一般熟習此項技術者將認識到，根據本發明之一或多個具體實例，第一導電圖形420之尺寸可基於應用或設計而變化。在其他具體實例(未獨立展示)中。第一導電圖形420可包括由呈任何形狀或圖形之一或多個導電線或特徵形成的任何其他圖形。一般熟習此項技術者將認識到，根據本發明之一或多個具體實例，導電圖形之組成及設計可變化。在另其他具體實例(未獨立展示)中，根據本發明之一或多個具體實例，可使用任何其他導電圖形。一般熟習此項技術者將認識到，根據本發明之一或多個具體實例，導電圖形不限於觸控式感測器應用，且可在其他應用或設計中使用其他具體實例。
在某些具體實例中，沿第一方向定向之複數個平行導電線510可與沿第二方向定向之複數個平行導電線520垂直，藉此形成網狀物。在其他具體實例中，沿第一方向定向之複數個平行導電線510可相對於沿第二方向定向之複數個平行導電線520成角，藉此形成網狀物。一般熟習此項技術者將認識到，根據本發明之一或多個具體實例，在沿第一方向定向之複數個平行導電線510與沿第二方向定向之複數個平行導電線520之間的相對角度可基於應用或設計而變化。在其他具體實例中(未獨立展示)，導電圖形可包括呈任何形狀或圖形的一或多個導電線或特徵。一般熟習此項技術者亦將認識到，根據本發明之一或多個具體實例，導電圖形不限於平行導電線之集合，而可為任何其他形狀或圖形，包括預定或隨機定向之線段、曲線段、導電粒子、多邊形、或由導電材料組成之任何其他形狀或 圖形。
在某些具體實例中，複數個間斷530可將第一導電圖形420分隔成各自與彼此電分隔的複數個行線310。各行線310可通往通道襯墊540。各通道襯墊540可藉助於一或多個互連導電線550而通向介面連接件560。介面連接件560可在觸控式感測器(圖1之130)與控制器(圖2之210)之間提供連接介面。
圖6顯示根據本發明之一或多個具體實例安置在透明基板(例如透明基板410)上之第二導電圖形430。在某些具體實例中，第二導電圖形430可包括由安置在透明基板(例如透明基板410)之側面上的沿第一方向定向之複數個平行導電線510及沿第二方向定向之複數個平行導電線520形成的網狀物。一般熟習此項技術者將認識到，根據本發明之一或多個具體實例，第二導電圖形430之尺寸可基於應用或設計而變化。典型地，在觸控式感測器應用中，第二導電圖形430與第一導電圖形420實質上尺寸相似。在其他具體實例(未獨立展示)中。第二導電圖形430可包括由呈任何形狀或圖形之一或多個導電線或特徵形成的任何其他圖形。一般熟習此項技術者將認識到，根據本發明之一或多個具體實例，導電圖形之組成及設計可變化。在另其他具體實例(未獨立展示)中，根據本發明之一或多個具體實例，可使用任何其他導電圖形。一般熟習此項技術者將認識到，根據本發明之一或多個具體實例，導電圖形不限於觸控式感測器應用，且可在其他應用或設計中使用其他具體實例。
在某些具體實例中，沿第一方向定向之複數個平行導電線510可與沿第二方向定向之複數個平行導電線520垂直，藉此形成網狀物。在其他具體實例中，沿第一方向定向之複數個平行導電線510可相對於沿第二方向定向之複數個平行導電線520成角，藉此形成網狀物。一般熟習此項技術者將認識到，根據本發明之一或多個具體實例，在沿第一方向定 向之複數個平行導電線510與沿第二方向定向之複數個平行導電線520之間的相對角度可基於應用或設計而變化。在其他具體實例中(未獨立展示)，導電圖形可包括呈任何形狀或圖形的一或多個導電線或特徵。一般熟習此項技術者亦將認識到，根據本發明之一或多個具體實例，導電圖形不限於平行導電線之集合，而可為任何其他形狀或圖形，包括預定或隨機定向之線段、曲線段、導電粒子、多邊形、或由導電材料組成之任何其他形狀或圖形。
在某些具體實例中，複數個間斷530可將第二導電圖形430分隔成各自與彼此電分隔的複數個列線320。各列線320可通向通道襯墊540。各通道襯墊540可藉助於一或多個互連導電線550而通向介面連接件560。介面連接件560可在觸控式感測器(圖1之130)與控制器(圖2之210)之間提供連接介面。
圖7顯示根據本發明之一或多個具體實例之觸控式感測器130的一部分。在某些具體實例中，可例如藉由在透明基板(例如透明基板410)之頂面或面向使用者之側面上安置第一導電圖形420及在該透明基板(例如透明基板410)之底面上安置第二導電圖形430來形成觸控式感測器130。在其他具體實例中，可例如藉由在第一透明基板(例如透明基板410)之一側上安置第一導電圖形420及在第二透明基板(例如透明基板410)之一側上安置第二導電圖形430來形成觸控式感測器130。一般熟習此項技術者將認識到，根據本發明之一或多個具體實例，該導電圖形或多個導電圖形之安置可基於觸控式感測器130堆疊而變化。在使用兩個導電圖形之具體實例中，第一導電圖形420與第二導電圖形430可相對於彼此水平及/或垂直地偏移。在第一導電圖形420與第二導電圖形430之間的預定偏移可基於應用或設計而變化。
在某些具體實例中，第一導電圖形420可包括沿第一方向定 向的複數個平行導電線(圖5之510)及沿第二方向定向的複數個平行導電線(圖5之520)，該等導電線形成網狀物，該網狀物由複數個間斷(break)(圖5之530)分隔成電性分隔之行線310。第二導電圖形430可包括沿第一方向定向的複數個平行導電線(圖6之510)及沿第二方向定向的複數個平行導電線(圖6之520)，該等導電線形成網狀物，該網狀物由複數個間斷(圖6之530)分隔成電性分隔之列線320。在操作中，控制器(圖2之210)可電驅動一或多個列線320(或行線310)，且觸控式感測器130感測在由控制器(圖2之210)取樣之一或多個行線310(或列線320)上的觸摸。在其他具體實例中，第一導電圖形420及第二導電圖形430之作用可顛倒。
在某些具體實例中，第一導電圖形420或第二導電圖形430的沿第一方向定向之複數個平行導電線(圖5及圖6之510)中的一或多者、沿第二方向定向之複數個平行導電線(圖5及圖6之520)中的一或多者、複數個間斷(圖5及圖6之530)中之一或多者、複數個通道襯墊(圖5及圖6之540)中之一或多者、複數個互連導電線(圖5及圖6之550)中之一或多者及/或複數個介面連接件(圖5及圖6之560)中之一或多者具有不同線寬及/或不同定向。另外，沿第一方向定向之平行導電線(圖5及圖6之510)的數目、沿第二方向定向之平行導電線(圖5及圖6之520)的數目、及其間之線與線間距可基於應用或設計而變化。一般熟習此項技術者將認識到，根據本發明之一或多個具體實例，每個導電圖形之尺寸、配置及設計可變化。
在某些具體實例中，沿第一方向定向之複數個平行導電線(圖5及圖6之510)中的一或多者及沿第二方向定向之複數個平行導電線(圖5及圖6之520)中的一或多者的線寬可小於約5微米。在其他具體實例中，沿第一方向定向之複數個平行導電線(圖5及圖6之510)中的一或多者及沿第二方向定向之複數個平行導電線(圖5及圖6之520)中的一或 多者的線寬可介於約5微米與約10微米之間的範圍內。在另其他具體實例中，沿第一方向定向之複數個平行導電線(圖5及圖6之510)中的一或多者及沿第二方向定向之複數個平行導電線(圖5及圖6之520)中的一或多者的線寬可在介於約10微米與約50微米之間的範圍內。在另其他具體實例中，沿第一方向定向之複數個平行導電線(圖5及圖6之510)中的一或多者及沿第二方向定向之複數個平行導電線(圖5及圖6之520)中的一或多者的線寬可大於約50微米。一般熟習此項技術者將認識到，根據本發明之一或多個具體實例，沿第一方向定向之複數個平行導電線(圖5及圖6之510)中的一或多者及沿第二方向定向之複數個平行導電線(圖5及圖6之520)中的一或多者的形狀及寬度可變化。
在某些具體實例中，複數個通道襯墊(圖5及圖6之540)中之一或多者、複數個互連導電線(圖5及圖6之550)中之一或多者及/或複數個介面連接件(圖5及圖6之560)中之一或多者可具有不同寬度或定向。另外，通道襯墊(圖5及圖6之540)、互連導電線(圖5及圖6之550)及/或介面連接件(圖5及圖6之560)的數目以及其間線路與線路間距可基於應用或設計而變化。一般熟習此項技術者將認識到，根據本發明之一或多個具體實例，各通道襯墊(圖5及圖6之540)、互連導電線(圖5及圖6之550)及/或介面連接件(圖5及圖6之560)的尺寸、配置及設計可變化。
在典型應用中，一或多個通道襯墊(圖5及圖6之540)、互連導電線(圖5及圖6之550)及/或介面連接件(圖5及圖6之560)中之每一者的寬度實質上大於沿第一方向定向之複數個平行導電線(圖5及圖6之510)中的每一者或沿第二方向定向之複數個平行導電線(圖5及圖6之520)中的每一者。一般熟習此項技術者將認識到，根據本發明之一或多個具體實例，通道襯墊(圖5及圖6之540)、互連導電線(圖5及圖6 之550)及/或介面連接件(圖5及圖6之560)的尺寸、配置及設計以及數目、形狀及寬度可基於應用或設計而變化。
雖然相對於一或多個觸控式感測器具體實例描述導電圖形420及430，但根據本發明之一或多個具體實例，可使用其他導電圖形。一般熟習此項技術者將認識到，導電圖形可包括由呈任何形狀或圖形之一或多個導電線或特徵形成的任何圖形。一般熟習此項技術者亦將認識到，根據本發明之一或多個具體實例，導電圖形之組成及設計可基於應用或設計(包括不實施觸控式感測器功能之具體實例)而變化。
導電圖形可由導電且能夠安置在基板上的任何導電金屬、金屬合金或金屬氧化物組成。導電圖形傾向於因使用或其他原因而隨時間劣化。因此，導電圖形或其中可安置該導電圖形之觸控式感測器的可靠性、功能性、及可使用壽命實質上可降低。劣化可由於以下各者而發生：每天使用，電遷移，通過空氣、基於溶液或基於液體而暴露於環境中，及/或暴露於腐蝕劑(諸如軟飲料、咖啡、油、體液、酸、苛性鹼、大氣污染物、環境污染物、鹽水、或含有諸如鹽、礦物質或離子之污染物的水)中。除可靠性及功能性劣化之外，劣化(諸如腐蝕)可使得導電圖形中之一或多者在失效之前即對終端使用者而言以肉眼更明顯可見。腐蝕典型地使得導電圖形之受影響部分呈現黑色、藍色或綠色。因此，劣化在失效之前即可降低使用質量。
可將鈍化劑施加至一或多個導電圖形之表面上，以降低一或多個導電圖形劣化之速率。鈍化劑可保護一或多個導電圖形之所暴露金屬、金屬合金或金屬氧化物表面在一定時間段內不受劣化影響。在其中一或多個導電圖形包含銅或銅合金的某些具體實例中，可使用鎳或鎳合金鈍化層。用鎳或鎳合金鈍化層鈍化導電圖形之方法增加費用，增加製造時間，增加製造複雜性，且可能增加反射性。
舉例而言，導電圖形中之一或多者可包含銅或銅合金。銅或銅合金可經由無電電鍍法用鎳或鎳合金無電電鍍。施加鎳或鎳合金為昂貴的，需要額外過程，且需要專用設備。另外，用鎳或鎳合金使銅或銅合金鈍化之方法在無電電鍍鎳或鎳合金之前及/或在無電電鍍鎳或鎳合金之後可能需要額外清潔步驟。清潔可為必要的，以確保透明基板之暴露部分未經塗佈且能夠以組合之一部分的形式結合至其他裝置或結構。一旦施加，鎳或鎳合金鈍化層可增加一或多個導電圖形之反射性，且使其對終端使用者而言以肉眼更明顯可見。
在本發明之一或多個具體實例中，一種以自我組合之單層鈍化導電圖形的方法提供厚度為單一分子層的經自我組合之單層的薄保護層。該方法與用於在基板上安置導電圖形之現有方法相容，減少材料及製造成本，減少製造複雜性，且提供針對劣化之保護改良。
圖8顯示一種根據本發明之一或多個具體實例以自我組合之單層鈍化導電圖形的方法800。在步驟805中，導電圖形可安置在基板上。安置在基板上之導電圖形包括與基板接觸、連接至基板、或以其他方式結合至基板上的該導電圖形之非暴露部分以及該導電圖形之一或多個暴露部分，諸如導電圖形的暴露於環境中且經受劣化之部分。
在步驟810中，可將自我組合之單層施加至安置於基板上的導電圖形之暴露部分上。自我組合之單層自我組織且僅結合至安置於基板上的導電圖形之暴露部分上。導電圖形之暴露部分包括導電圖形的暴露於環境中且經受劣化之彼等部分。自我組合之單層不自我組織或結合至基板之暴露部分。基板之暴露部分為基板上除安置導電圖形之外的彼等部分。有利的是，基板之暴露部分可更容易地以組合之一部分的形式結合至其他裝置或結構上。由於自我組合之單層僅結合至金屬或金屬氧化物上，故施加過程可經簡化，此係因為整個基板(包括導電圖形之暴露部分)在施加 過程期間可由自我組合之單層覆蓋。
在某些具體實例中，導電圖形之暴露部分可用自我組合之單層的溶液噴塗。在其他具體實例中，導電圖形之暴露部分為用自我組合之單層的溶液浸塗。在另其他具體實例中，導電圖形之暴露部分可用自我組合之單層的溶液輥塗。在另其他具體實例中，導電圖形之暴露部分可用自我組合之單層的氣溶膠藉由噴霧來塗佈。一般熟習此項技術者將認識到，根據本發明之一或多個具體實例，可使用施加自我組合之單層的任何適合之方法。自我組合之單層可在環境溫度、濕度及/或大氣壓力下施加。
在某些具體實例中，自我組合之單層可為有機磷化合物，諸如有機磷酸(organophosphoric acid)、有機膦酸(organophosphonic acid)及/或有機膦酸(organic phosphonic acid)，包括衍生物。衍生物可包括例如表現與酸類似之材料，諸如酸鹽、酸酯及酸錯合物。有機基團可為單體或聚合性的，包括寡聚性的。磷酸可包括展現以下化學結構之化合物或化合物之混合物：(R"O) x P(O)(OR') y ，(1)其中P為磷，O為氧，x在介於1與2之間的範圍內，且y在介於1與2之間的範圍內以使得總和x+y等於3。R"可為含氟F有機基團，且可為單體或聚合性的。在某些具體實例中，R"可包含重複單元或原子總數在介於1與30之間範圍內的有機單體基團，諸如碳C原子之鏈。鏈之長度可在介於6個碳原子與18個碳原子之間的範圍內。在某些具體實例中，鏈之長度可在介於7個碳原子與12個碳原子之間的範圍內。R"可為脂族、芳族、或脂族及芳族的。R"可為未經取代之烴類或經取代之烴類。在某些具體實例中，R'可為氫H、諸如鹼金屬(例如鉀K或鈉Na)之金屬、或具有長度在介於1個碳原子與4個碳原子之間範圍內之碳C原子鏈的烷基(諸如甲基或乙基)。在某些具體實例中，R'之至少一部分可為氫H。
單體磷酸可包括展現以下化學結構之化合物化合物之混合物： 其中P為磷，O為氧，x在介於1與2之間的範圍內，y為1，且z在介於1與2之間的範圍內以使得總和x+y+z等於3。R"可為含氟F有機基團，且可為單體或聚合性的。在某些具體實例中，R"可包含重複單元或原子總數在介於1與30之間範圍內的有機單體基團，諸如碳C原子之鏈。鏈之長度可在介於6個碳原子與18個碳原子之間的範圍內。在某些具體實例中，鏈之長度可在介於7個碳原子與12個碳原子之間的範圍內。R"可為未經取代之烴類或經取代之烴類。在某些具體實例中，R'及R可為氫H、諸如鹼金屬(例如鉀K或鈉Na)之金屬、具有長度在介於1個碳原子與4個碳原子之間範圍內之碳C原子鏈的烷基(諸如甲基或乙基)、或諸如胺之鹼。在某些具體實例中，R'及R之至少一部分可為氫H。R可為脂族、芳族、或脂族及芳族的。
單體磷酸可包括展現以下化學結構之化合物化合物之混合物： 其中P為磷，O為氧，x在介於0與2之間的範圍內，y在介於0與2之間的範圍內，且z為1以使得總和x+y+z等於3。R及R"可為獨立含氟F有機基團，且可為單體或聚合性的。在某些具體實例中，R及R"可包含重複單元或原子總數在介於1與30之間範圍內的有機單體基團，諸如碳C原子之鏈。鏈之長度可在介於6個碳原子與18個碳原子之間的範圍內。在某 些具體實例中，鏈之長度可在介於7個碳原子與12個碳原子之間的範圍內。膦酸之有機成分R及R"可為脂族、芳族、或脂族及芳族的。R及R"可為未經取代之烴類或經取代之烴類。在某些具體實例中，R'可為氫H、諸如鹼金屬(例如鉀K或鈉Na)之金屬、或具有長度在介於1個碳原子與4個碳原子之間範圍內之碳C原子鏈的烷基(諸如甲基或乙基)。在某些具體實例中，R'之至少一部分可為氫H。
有機磷酸(Organophosphorous acid)可包括例如胺基三亞甲基膦酸、胺基苯甲基膦酸、3-胺基丙基膦酸、鄰胺基苯基膦酸、4-甲氧基苯基膦酸、胺基苯基膦酸、胺基膦醯基丁酸、胺基丙基膦酸、二苯甲基膦酸、苯甲基膦酸、丁基膦酸、羰基乙基膦酸、二苯基次膦酸、十二烷基膦酸、亞乙基二膦酸、十七烷基膦酸、甲基苯甲基膦酸、萘基甲基膦酸、十八烷基膦酸、辛基膦酸、戊基膦酸、苯基次膦酸、苯基膦酸、雙(全氟庚基)次膦酸、全氟己基膦酸、伸苯乙基膦酸、十二烷基雙-1,12-膦酸、聚(氧化六氟丙烯)膦酸、聚(乙二醇)膦酸、及全氟伸苯乙基膦酸。除以上提及之單體有機磷酸之外，可使用由對應單體有機磷酸之自我縮合而產生的寡聚或聚合性有機磷酸。
在某些具體實例中，有機磷化合物之有機部分可包括氟化物，諸如全氟基團。全氟聚合性(包括寡聚)基團之平均分子量可小於2000。全氟化合物可展現以下化學結構：R f -(CH2) p -Z，(4)其中R f 為全氟烷基或全氟伸烷基醚基，且Z為亞磷酸基團或衍生物。在某些具體實例中，p為3。在其他具體實例中，p在介於2與4之間的範圍內。在另其他具體實例中，p在介於1與10之間的範圍內。在另其他具體實例中，p在介於0與20之間的範圍內。某些具體實例，全氟基團可為展現以下化學結構之全氟烷基：
其中Y為F或C n F 2n+1 ，m在介於2與20之間的範圍內，且n在介於1與20之間的範圍。在其他具體實例中，全氟基團可為展現以下化學結構之全氟伸烷基醚基：
其中C為碳，F為氟，O為氧，H為氫，X為氫H或氟F，A為氧基團或化學鍵，且Y為氫H、氟F、C n F 2n+1 或C n H 2n+1 。在某些具體實例中，n在介於1與2之間的範圍內。在其他具體實例中，n在介於1與6之間的範圍內。在另其他具體實例中，n在介於1與20之間的範圍內。在某些具體實例中，b在介於5與12之間的範圍內。在其他具體實例中，b在介於2與50之間的範圍內。在另其他具體實例中，b為至少2或更大。在另其他具體實例中，b為至少1或更大。在某些具體實例中，m在介於0與6之間的範圍內。在其他具體實例中，m在介於0與20之間的範圍內。在另其他具體實例中，m在介於0與50之間的範圍內。Z可為亞磷酸基團或衍生物。
在某些具體實例中，自我組合之單層可為基於氟或基於烴類的自我組合之單層。在其他具體實例中，自我組合之單層可基於具有氟或烴類官能性之磷酸酯、矽烷或硫醇。在另其他具體實例中，自我組合之單層可為由加利福尼亞州聖地亞哥之Aculon公司製造的Aculon® 620溶液。在另其他具體實例中，自我組合之單層可為由加利福尼亞州聖地亞哥之Aculon公司製造的Aculon® 620-AQ溶液。在另其他具體實例中，自我組合之單層可為由加利福尼亞州聖地亞哥之Aculon公司製造的Aculon® 621溶液。一般熟習此項技術者將認識到，根據本發明之一或多個具體實例，可使用其他適合的自我組合之單層。
自我組合之單層在其與導電圖形之暴露部分接觸時具有反應性且自發地自我組織。因此，自我組合之單層僅在導電圖形之暴露部分上方形成分子厚度的經自我組合之單層。以此方式，經自我組合之單層使用對導電圖形之功能無不利影響的極薄塗層來鈍化導電圖形之底層金屬、金屬合金或金屬氧化物。經自我組合之單層減少或消除由於例如電遷移、暴露及/或腐蝕而發生之劣化。因此，經鈍化之導電圖形抵抗劣化，且該導電圖形之可使用壽命及可靠性可得到延伸。
在步驟820中，可清潔基板。在某些具體實例中，可清潔整個基板，包括導電圖形之暴露部分。在其他具體實例中，可僅清潔導電圖形之暴露部分。在諸如利用Aculon® 620或Aculon® 620-AQ溶液之彼等具體實例的某些具體實例中，可用去離子水清潔基板。在諸如利用Aculon® 621溶液之彼等具體實例的其他具體實例中，可用異丙醇清潔基板。一般熟習此項技術者將認識到，可使用其他清潔劑，只要其移除非所需材料且對基板或導電圖形由自我組合之單層覆蓋的部分無不利影響即可。
本發明之一或多個具體實例的優點可包括以下一或多者：
在本發明之一或多個具體實例中，一種以自我組合之單層鈍化導電圖形的方法提供厚度為單一分子層之薄保護層。
在本發明之一或多個具體實例中，一種以自我組合之單層鈍化導電圖形的方法可使用基於氟或基於烴類的自我組合之單層。在其他具體實例中，自我組合之單層可基於具有氟或烴類官能性之磷酸酯、矽烷或硫醇。
在本發明之一或多個具體實例中，一種以自我組合之單層鈍化導電圖形的方法可使用在導電圖形之表面區域達成大於90%之自我組織的反應性自我組合之單層。
在本發明之一或多個具體實例中，一種以自我組合之單層鈍 化導電圖形的方法可使用僅結合至導電圖形之金屬、金屬合金或金屬氧化物而不結合至(或以其他方式覆蓋)底層聚合物或基板材料的反應性自我組合之單層。有利的是，施加過程可經簡化，因為整個基板(包括導電圖形之暴露部分)在施加過程期間可由自我組合之單層覆蓋。
在本發明之一或多個具體實例中，一種以自我組合之單層鈍化導電圖形的方法可使用僅結合至導電圖形之金屬、金屬合金或金屬氧化物而不結合至(或以其他方式覆蓋)底層聚合物或基板材料的反應性自我組合之單層。有利的是，底層聚合物或基板材料可容易地以組合之一部分的形式結合至其他裝置或結構。
在本發明之一或多個具體實例中，一種以自我組合之單層鈍化導電圖形的方法可使用反應性自我組合之單層，而非其他更昂貴、難以施加及/或反射性之鈍化塗層(諸如鎳或鎳合金)。在使用銅導體作為導電圖形之一部分的應用中，使用自我組合之單層而非反射性鈍化塗層可降低或消除典型地因鈍化塗層而發生之反射性，節省加工時間，及減少製造成本。
在本發明之一或多個具體實例中，一種以自我組合之單層鈍化導電圖形的方法降低或消除導電圖形中之電遷移。此電遷移之降低或消除在使用傾向於電遷移之金屬(諸如銀)作為導電圖形之一部分的具體實例中可為有利的。
在本發明之一或多個具體實例中，一種以自我組合之單層鈍化導電圖形的方法防止或減少導電圖形之劣化。劣化之潛在原因包括例如通過空氣、基於溶液或基於液體而暴露於環境或腐蝕劑(諸如清涼飲料、咖啡、油、體液、酸、苛性鹼、大氣污染物、環境污染物、鹽水、或含有諸如鹽、礦物質或離子之污染物的水)中。
在本發明之一或多個具體實例中，一種以自我組合之單層鈍化導電圖形的方法防止或減少導電圖形之腐蝕。腐蝕典型地使得導電圖形 之一部分呈現黑色、藍色或綠色。經腐蝕之部分對觸控式螢幕之終端使用者而言以肉眼更明顯可見。因為以經自我組合之單層鈍化導電圖形的方法防止或減少腐蝕，所以導電圖形不變色，且其視覺外觀不由腐蝕增強。
在本發明之一或多個具體實例中，一種以自我組合之單層鈍化導電圖形的方法不使導電性大量降低。
在本發明之一或多個具體實例中，一種以自我組合之單層鈍化導電圖形的方法不使電阻係數大量增加。
在本發明之一或多個具體實例中，一種以自我組合之單層鈍化導電圖形的方法延長導電圖形之可使用壽命。
在本發明之一或多個具體實例中，一種以自我組合之單層鈍化導電圖形的方法改良導電圖形之可靠性。
在本發明之一或多個具體實例中，一種以自我組合之單層鈍化導電圖形的方法為便宜的，且不實質上增加導電圖形之製造成本。在某些具體實例中，使用自我組合之單層減少或消除導電圖形製造過程之其他態樣，且因此提供相對於傳統製造方法之淨成本節省。
在本發明之一或多個具體實例中，一種以自我組合之單層鈍化導電圖形的方法可在環境溫度、濕度及大氣壓力下施加。典型地用於施加習知鈍化層之昂貴設備(諸如真空設備及黏著膜疊層)在施加自我組合之單層中為非必需的。
在本發明之一或多個具體實例中，一種以自我組合之單層鈍化導電圖形的方法與柔版印刷法相容。
在本發明之一或多個具體實例中，一種以自我組合之單層鈍化導電圖形的方法與其他導電圖形製造法相容。
在本發明之一或多個具體實例中，一種以自我組合之單層鈍化的導電圖形可通過加速應力測試，諸如暴露於85%濕度及85攝氏度測試 中持續至少5天。
在本發明之一或多個具體實例中，一種以自我組合之單層鈍化的導電圖形可通道加速應力測試，諸如暴露於90%相對濕度及60攝氏度測試中持續至少10天。
雖然已經根據上述具體實例描述本發明，但受益於本發明之熟習此項技術者將認識到，可設計處於如本文所揭示之本發明範疇內的其他具體實例。相應地，本發明之範疇應僅受所附申請專利範圍限制。
圖1顯示根據本發明之一或多個具體實例的觸控式螢幕的 橫截面。
圖2顯示根據本發明之一或多個具體實例的具備觸控式螢幕之計算系統的示意圖。
圖3顯示觸控式感測器作為根據本發明之一或多個具體實例的觸控式螢幕之一部分的功能表示。
圖4A顯示根據本發明之一或多個具體實例在透明基板之相對側面上安置有導電圖形的觸控式感測器的橫截面。
圖4B顯示根據本發明之一或多個具體實例在第一透明基板上安置有第一導電圖形且在第二透明基板上安置有第二導電圖形的觸控式感測器的橫截面。
圖4C顯示根據本發明之一或多個具體實例在第一透明基板上安置有第一導電圖形且在第二透明基板上安置有第二導電圖形的觸控式感測器的橫截面。
圖4D顯示根據本發明之一或多個具體實例在第一透明基板上安置有第一導電圖形且在第二透明基板上安置有第二導電圖形的觸控式感測器的橫截面。
圖5顯示根據本發明之一或多個具體實例安置在透明基板上之第一導電圖形。
圖6顯示根據本發明之一或多個具體實例安置在透明基板上之第二導電圖形。
圖7顯示根據本發明之一或多個具體實例的觸控式感測器的一部分。
圖8顯示一種根據本發明之一或多個具體實例以自我組合之單層鈍化導電圖形的方法。
100‧‧‧觸控式螢幕
110‧‧‧顯示裝置
130‧‧‧觸控式感測器
140‧‧‧光學透明黏著劑/樹脂/隔離層/氣隙
150‧‧‧保護鏡片

Claims (21)

  1. 一種方法，其包含：在基板上安置導電圖形；將自我組合之單層施加至該導電圖形之暴露部分上，其中該等自我組合之單層自我組織且結合至該導電圖形之該等暴露部分上；及清潔該基板。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中施加自我組合之單層包含在該導電圖形之該等暴露部分上噴塗自我組合之單層的溶液。
  3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中施加自我組合之單層包含在該導電圖形之該等暴露部分上浸塗自我組合之單層的溶液。
  4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中施加自我組合之單層包含在該導電圖形之該等暴露部分上輥塗自我組合之單層的溶液。
  5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中施加自我組合之單層包含在該導電圖形之該等暴露部分上以氣溶膠形式噴射該等自我組合之單層。
  6. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該等自我組合之單層包含基於氟的自我組合之單層。
  7. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該等自我組合之單層包含基於烴類的自我組合之單層。
  8. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該等自我組合之單層包含Aculon® 620溶液。
  9. 如申請專利範圍第1項之方法，其中清潔該基板包含用去離子水沖洗該基板。
  10. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該等自我組合之單層包含Aculon® 621溶液。
  11. 如申請專利範圍第1項之方法，其中清潔該基板包含用異丙醇沖洗該基板。
  12. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該導電圖形包含沿第一方向定向之複數個平行導電線及沿第二方向定向之複數個平行導電線。
  13. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該基板為透明的。
  14. 如申請專利範圍第13項之方法，其中該透明基板包含聚對苯二甲酸伸乙酯。
  15. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該等自我組合之單層不自我組織或結合至該基板之暴露部分上。
  16. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該導電圖形包含銅。
  17. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該導電圖形包含銅合金。
  18. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該等自我組合之單層係在環境溫度下施加。
  19. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該等自我組合之單層係在環境濕度下施加。
  20. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該等自我組合之單層係在環境壓力下施加。
  21. 如申請專利範圍第1項之方法，其中自我組織且結合至該導電圖形之該等暴露部分上的該等自我組合之單層形成厚度為約一個分子的經自我組合之單層鈍化層。
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